膛室(英語:Chamber),也稱彈膛,是槍械子彈在擊發之前被插入待發的部位。絕大多數槍械中,膛室與槍管為一體,在槍管的後部,其後方開口稱為後膛(breech);但在左輪手槍中,膛室與槍管分離,是輪瓜的一部分,多個膛室隨着輪瓜的旋轉依次與槍管對齊。在火炮中,炮彈推進藥通常是分開的,而藥包佔據了膛室大部分空間,因此膛室也被稱為「藥室」。膛室的形狀尺寸通常與其所用彈藥的彈殼相符,分為室體(body)、室肩(shoulder)和室頸(neck)幾部分。

圖為金牛座追蹤者627左輪手槍的輪瓜,它除了用以供彈之外,亦具有膛室功能。
M16步槍的槍機將子彈推至膛室內。

將子彈裝填送入膛室內部待發的行為就是俗稱的「上膛」(loading the chamber,簡稱chambering),不管是栓式還是通過槍機(例如:栓式槍機槓桿式英語Lever action壓動式或是導氣式後座作用等自動操作方式)操作完成。從膛室中取出發射後剩餘彈殼的行為就是俗稱的「退膛」(emptying/unloading the chamber)或「退彈」(extraction)。

膛室往往存在不同形式、不同用途的刻槽。縱向槽(與槍口方向一致)的作用是減小抽殼阻力(防止「吸殼」或拉斷彈殼),提高武器可靠性。而橫向槽與螺旋槽則是提高抽殼阻力(彈殼膨脹卡入槽內所以阻力變大),目的是降低對槍機的壓力,降低槍機運行速度和射速(「提高槍機虛擬質量」),多見於較小型(緊湊)武器改用更大威力彈藥的方案(比如許多使用增強型馬可洛夫手槍彈的武器如PMM手槍和Klin衝鋒槍均有此設計)。發射前,必須要將膛室閉鎖且保證清潔,以免在閉鎖不完全以下擊發造成膛炸意外。

在槍械設計或修改後,武器裝填的彈藥需要與該特定的口徑或子彈相配,所以曲特M1911裝填的彈藥為.45 ACP.38超級彈英語.38 Super,或重置膛室為.38/.45 Clerke英語.38/.45 Clerke

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